Luận văn thạc sĩ kỹ thuật công nghiệp nghiên cứu xây dựng mô hình hoạch định nhu cầu vật tư cho dòng sản phẩm quy cách lớn tại công ty sản xuất phân bón lá

Nghiên cứu mô hình hoạch định nhu cầu vật tư cho sản phẩm quy cách lớn tại công ty sản xuất phân bón lá, góp phần tối ưu hóa quy trình sản xuất.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Vân
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Công Nghiệp
• Đề tài: Mô Hình Hoạch Định Nhu Cầu Vật Tư Cho Sản Phẩm Quy Cách Lớn Trong Sản Xuất Phân Bón Lá
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP.HCM

Tóm tắt

I. Giới thiệu về mô hình hoạch định nhu cầu vật tư

Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư (hoạch định nhu cầu) là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất, đặc biệt là trong ngành sản xuất phân bón lá. Mô hình này không chỉ giúp tối ưu hóa việc quản lý nguyên vật liệu mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí hoạt động của công ty. Việc áp dụng mô hình này giúp các doanh nghiệp cải thiện hiệu quả sản xuất, giảm thiểu tình trạng thiếu hụt hoặc dư thừa nguyên vật liệu. Theo nghiên cứu, việc áp dụng mô hình MRP (Material Requirements Planning) cho phép các công ty sản xuất có thể dự báo chính xác nhu cầu vật tư, từ đó lập kế hoạch sản xuất và mua hàng hợp lý. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gia tăng và nhu cầu thị trường không ngừng thay đổi. Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư không chỉ đơn thuần là một công cụ mà còn là một chiến lược dài hạn nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.

1.1. Tầm quan trọng của việc hoạch định nhu cầu vật tư

Việc hoạch định nhu cầu vật tư có vai trò quyết định trong việc quản lý chuỗi cung ứng và sản xuất. Một hệ thống quản lý vật tư hiệu quả giúp doanh nghiệp duy trì mức tồn kho hợp lý, giảm thiểu chi phí phát sinh và nâng cao hiệu quả sản xuất. Theo nghiên cứu của APICS, các doanh nghiệp áp dụng hệ thống MRP có thể giảm thiểu tối đa tỷ lệ trễ đơn hàng và chi phí tồn kho, từ đó cải thiện lợi nhuận. Hệ thống MRP cung cấp cho doanh nghiệp khả năng dự báo nhu cầu sản phẩm, từ đó giúp lập kế hoạch mua nguyên vật liệu phù hợp. Việc này không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo tính linh hoạt trong sản xuất, đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu từ thị trường.

II. Phân tích hiện trạng và thách thức trong sản xuất phân bón lá

Trong ngành sản xuất phân bón lá, việc quản lý nguyên vật liệu và hàng tồn kho đang gặp nhiều thách thức. Nhiều công ty vẫn sử dụng các phương pháp truyền thống để dự báo nhu cầu, dẫn đến việc hoạch định không chính xác. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chi phí hoạt động mà còn làm giảm khả năng phục vụ khách hàng. Theo thống kê, tỷ lệ trễ đơn hàng trong ngành sản xuất phân bón lá đang ở mức cao, ảnh hưởng đến uy tín của doanh nghiệp. Việc thiếu hụt nguyên vật liệu trong giai đoạn cao điểm sản xuất thường dẫn đến tình trạng phải mua nguyên liệu với giá cao hơn, gây thiệt hại tài chính lớn. Hơn nữa, việc quản lý tồn kho không hiệu quả cũng khiến cho nhiều nguyên liệu bị hư hỏng, hết hạn sử dụng. Do đó, việc áp dụng mô hình hoạch định nhu cầu vật tư là rất cần thiết để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Thực trạng quản lý vật tư hiện nay

Hiện nay, nhiều công ty sản xuất phân bón lá vẫn dựa vào các phương pháp dự báo nhu cầu đơn giản, như dựa vào kinh nghiệm hoặc số liệu lịch sử. Điều này dẫn đến việc không thể dự đoán chính xác nhu cầu thực tế của thị trường, gây ra tình trạng thiếu hụt hoặc dư thừa hàng hóa. Theo một nghiên cứu, khoảng 30% doanh nghiệp trong ngành này gặp khó khăn trong việc duy trì mức tồn kho hợp lý. Hệ thống quản lý vật tư chưa được tối ưu hóa, dẫn đến chi phí tồn kho cao và thời gian sản xuất kéo dài. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến lợi nhuận mà còn làm giảm sự hài lòng của khách hàng.

III. Đề xuất mô hình hoạch định nhu cầu vật tư MRP

Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư MRP được đề xuất nhằm cải thiện hiệu quả quản lý nguyên vật liệu trong sản xuất phân bón lá. Mô hình này bao gồm hai khối chức năng chính: Lịch sản xuất (MPS) và Hoạch định nhu cầu vật tư (MRP). Việc áp dụng mô hình này sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và nâng cao khả năng phục vụ khách hàng. Cụ thể, thông qua việc phân tích dữ liệu lịch sử và dự báo nhu cầu, doanh nghiệp có thể lập kế hoạch sản xuất và mua hàng một cách chính xác hơn. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu tình trạng thiếu hụt nguyên vật liệu mà còn đảm bảo rằng sản phẩm được sản xuất đúng thời gian và số lượng cần thiết.

3.1. Cấu trúc mô hình MRP

Mô hình MRP được thiết kế với các thành phần chính bao gồm: thông tin đầu vào, quy trình hoạch định và thông tin đầu ra. Thông tin đầu vào bao gồm nhu cầu sản phẩm, định mức nguyên vật liệu và lịch sản xuất. Quy trình hoạch định sẽ sử dụng các thuật toán để tính toán nhu cầu vật tư cần thiết dựa trên thông tin đầu vào. Cuối cùng, thông tin đầu ra sẽ cung cấp cho doanh nghiệp kế hoạch mua hàng và sản xuất cụ thể. Mô hình này giúp doanh nghiệp có cái nhìn tổng quát về hoạt động sản xuất, từ đó đưa ra các quyết định kịp thời và chính xác hơn.

IV. Kết luận và kiến nghị

Việc áp dụng mô hình hoạch định nhu cầu vật tư cho sản phẩm quy cách lớn trong sản xuất phân bón lá không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng MRP có thể giảm thiểu chi phí và thời gian sản xuất, đồng thời cải thiện mức độ phục vụ khách hàng. Để đạt được hiệu quả tối ưu, doanh nghiệp cần đầu tư vào hệ thống thông tin và đào tạo nhân lực để triển khai mô hình một cách hiệu quả. Kiến nghị đưa ra là các doanh nghiệp nên xem xét việc áp dụng mô hình MRP như một phần không thể thiếu trong chiến lược phát triển dài hạn của mình.

4.1. Đề xuất cho doanh nghiệp

Doanh nghiệp cần thực hiện các bước cần thiết để triển khai mô hình MRP, bao gồm việc đánh giá hiện trạng quản lý vật tư, xác định nhu cầu thực tế và lập kế hoạch cụ thể cho từng giai đoạn sản xuất. Đồng thời, cần có sự hỗ trợ từ các chuyên gia và tư vấn để đảm bảo mô hình được triển khai một cách hiệu quả nhất. Việc này không chỉ giúp cải thiện quy trình sản xuất mà còn tạo ra lợi thế cạnh tranh bền vững cho doanh nghiệp trong thị trường ngày càng khốc liệt.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chương này giới thiệu về lý do hình thành đề tài, mục tiêu đề tài, phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa thực tiễn và bố cục của đề tài. 3 Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận - Chương này trình bày các khái niệm, lợi ích, hạn chế của các hệ thống lập kế hoạch và kiểm soát sản xuất. Đồng thời, giới thiệu hệ thống MRP và các bước thực hiện. - Tổng hợp các tác động của phương pháp MRP từ nghiên cứu trước; và tóm tắt các câu chuyện triển khai MRP thành công của các doanh nghiệp trên thế giới.

- Các phương pháp nghiên cứu để thực hiện đề tài, quy trình thực hiện nghiên cứu, nhu cầu và nguồn thông tin; tiếp theo, đề xuất mô hình lập kế hoạch MRP và thiết kế nghiên cứu tình huống Chương 3: Hoạch định nhu cầu vật tư cho nhà máy sản xuất phân bón lá Chương này trình bày cách thức triển khai MRP vào việc quản lý NVL và hàng tồn kho trong một công ty phân bón lá. Chương 4: Kết luận và kiến nghị Trình bày tóm tắt những kết quả chính của đề tài, những kết luận, đồng thời nêu lên hạn chế của đề tài cũng như đề xuất những hướng nghiên cứu tiếp theo. 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN 2.1 Dự báo nhu cầu a. Quy trình dự báo Quy trình dự báo được thực hiện như sau: - Bước 1: Xác định mục đích của dự báo - Bước 2: Xác định thời gian dự báo - Bước 3: Thu thập, là sạch và phân tích các dữ liệu thích hợp - Bước 4: Lựa chọn kỹ thuật dự báo - Bước 5: Thực hiện dự báo - Bước 6: Giám sát sai số dự báo Qui trình tiêu thụ dự báo [4]: § Điều kiện bắt đầu: lượng đơn hàng > lượng dự báo § Bắt đầu từ thủ tục lùi: thời điểm bắt đầu là i Tại thời điểm i § Lượng tiêu thụ = lượng dự báo § Lượng chưa tiêu thụ = 0 § Lượng điều chỉnh = lượng đơn hàng § Lượng dừng tích lũy = lượng đơn hàng Tại thời điểm i-1 § Lượng tiêu thụ = Lượng dự báo – Lượng đơn hàng § Lượng chưa tiêu thụ = 0 § Lượng điều chỉnh = Lượng đơn hàng + Lượng chưa tiêu thụ + Lượng đơn hàng không bình thường Điều kiện dừng: § Lượng dừng > Lượng đơn hàng tại thời đoạn i § Nếu đã thực hiện hết số thời đoạn lùi nhưng vẫn chưa thỏa mãn điều kiện dừng thì thực hiện thủ tục tiến.

§ Qui trình tiến cũng thực hiện tương tự, chú ý lượng dừng ở đây cũng bao 5 gồm cả lượng dừng tích lũy trong qui trình lùi. Các khái niệm liên quan: - Đơn hàng không bình thường: là những đơn hàng từ khách hàng mới hoặc không phải từ những kênh phân phối truyền thống. - Số thời đoạn lùi: thời gian lớn nhất mà đơn hàng có thể bị trễ so với dự báo. - Số thời đoạn tiến: thời gian sớm nhất mà đơn hàng có nhận sớm hơn so với dự báo.

Các phương pháp dự báo - Phương pháp chu kỳ trước Naïve • Dữ liệu ổn định theo thời gian Ft = At-1 • Dữ liệu biến thiên theo mùa Ft = At-n • Dữ liệu có tính xu hướng Ft = At-1 + (At-1 - At-2) Trong đó: Ft: nhu cầu dự báo chu kỳ thứ t At-n: nhu cầu thực tế chu kỳ trước - Phương pháp trung bình dịch chuyển !!"# "⋯!!"$ "!!"% Ft = MAn = $ Trong đó: Ft: nhu cầu dự báo chu kỳ thứ t At-n: nhu cầu thực tế chu kỳ trước t-n n: số chu kỳ - Phương pháp làm trơn hàm mũ Ft = Ft-1 + α(At-1 - Ft-1) Trong đó: Ft: nhu cầu dự báo chu kỳ thứ t Ft-1: nhu cầu dự báo chu kỳ trước At-1: nhu cầu thực tế chu kỳ trước α: hệ số làm trơn 6 c. Sai số trong dự báo - Sai số tuyệt đối trung bình $ |𝐴 ∑%'( % − 𝐹% | 𝑀𝐴𝐷 = 𝑛 - Sai số bình phương trung bình $ ∑%'((𝐴% − 𝐹% )) 𝑀𝑆𝐸 = 𝑛 - Sai số phần trăm tuyệt đối trung bình $ |𝐴 ∑%'( % − 𝐹% |/𝐴% 𝑀𝐴𝑃𝐸 = × 100 𝑛 2.2 Lên lịch sản xuất (MPS) 2.1 Khái niệm Lịch trình sản xuất tổng thể (MPS) là một phần của kế hoạch sản xuất vạch ra những sản phẩm nào cần được sản xuất, số lượng bao nhiêu và khi nào. Một lịch trình sản xuất tổng thể thường không đi vào chi tiết về nguyên vật liệu được sử dụng trong sản xuất, nhân viên được giao nhiệm vụ. Thay vào đó, nó giống như một hợp đồng giữa bộ phận bán hàng và bộ phận sản xuất nhằm cân bằng cung và cầu bằng cách xác định số lượng sản xuất và khung thời gian sản xuất.

Mục tiêu của lịch sản xuất bao gồm: - Xây dựng dữ kiện nhằm hoạch định chi tiết hơn; - Hài hòa giữa nhu cầu của khách hàng với năng lực sản xuất của nhà máy, của nhà cung cấp; - Cung cấp chính xác thời gian giao hàng và đánh giá ảnh hưởng khi thay đổi lịch sản xuất; - Kết hợp kế hoạch và hoạt động của các bộ phận chức năng trong công ty, đánh giá hiệu quả vận hành của các bộ phận; - Quản lý hoạch định và kiểm soát nguồn lực cần thiết để hỗ trợ các kế hoạch tích hợp; - Điều độ đơn hàng và mua hàng cho các vật tư được lên kế hoạch [5]. 7 Lịch sản xuất phụ thuộc bởi kế hoạch sản xuất, kế hoạch kinh doanh, đồng thời kéo các kế hoạch tác vụ chi tiết như kế hoạch vật tư, kế hoạch năng lực. Lịch sản xuất có hiệu chỉnh cần phải xem xét các yếu tố giới hạn như năng lực sản xuất, vật tư, nhà cung cấp và các quyết định của quản lý. Giới hạn về vật tư, năng lực và mua Dự báo về sản hàng Lượng sẵn sàng xuất và bán hàng hẹn đơn (ATP) Đơn hàng đặt MPS Lượng sẵn sàng hàng (Master Production cuối kỳ Schedule) Tồn kho và đơn Lịch sản xuất khả hàng xen vào Các quyết định về thi quản lý Hình 2-1: Cấu trúc của MPS Lịch sản xuất MPS là một trong các đầu vào của MRP.2 Thiết kế lịch sản xuất Bước 1: Xác định sản phẩm cần lên lịch sản xuất, căn cứ vào nhu cầu, dự báo và tồn kho để xác định số lượng sản phẩm cần sản xuất.

Bước 2: Xác định mức độ ưu tiên cho từng đơn hàng. Sử dụng luật điều độ để xác định trình tự sản xuất đơn hàng. - Luật EDD (Earliest due date first): thời gian tới hạn sớm nhất - Luật LPT (Longest processing time): thời gian gia công dài nhất thực hiện trước. Bước 3: Xác định số lượng sản xuất - Lịch sản xuất sơ bộ: theo thứ tự trong các đơn hàng và số lượng sản xuất hằng ngày.

8 - Lịch sản xuất điều chỉnh: từ lịch sơ bộ, tiến hàng điều chỉnh các đơn hàng có ngày tới hạn trễ về sau để cân bằng mật đồ sản xuất. Bước 4: Hoạch định năng lực bằng các đánh giá tính khả thi của lịch sản xuất bằng cách xem xét các nguồn lực có liên quan - Xác định cấu trúc sản phẩm - Xác định quy trình sản xuất các sản phẩm - Xác định năng lực của từng trạm sản xuất - Xác định tổng thời gian sản xuất: thời gian yêu cầu để sản xuất đúng lịch; so sánh thời gian có và thời gian thực tế. Từ cấu trúc sản phẩm, quy trình sản xuất và năng lực sản xuất của từng trạm xác định được thời gian sản xuất sản phẩm tại từng công đoạn. Bước 5: Tính lượng sẵn sàng cuối kỳ Available và lượng sẵn sàng hẹn đơn ATP.

Lượng Available xác định sản phẩm nào sẽ được lưu giữ lại trong kho tại thời điểm xác định trong thời gian hoạch định. DTF (Demand Time Fence): là thời đoạn điều độ tổng thể ở lương lai bên trong sự thay đổi MPS không chấp nhận việc tăng chi phí do thay đổi lịch sản xuất. PTF (Planning Time Fence): là thời đoạn điều độ tổng thể ở lương lai bên trong sự thay đổi MPS được ước lượng để ngăn chặn tổn thấy do thay đổi lịch sản xuất. Thời điểm ban đầu (trước DTF): A0 = OH (on hand) (2.1) Thời điểm tiếp theo (trước DTF): Ai = Ai-1 + MPSi - COi (2.2) Lượng hàng sẵn sàng cuối kỳ: Ai = Ai-1 + MPSi – Max[COi, Fi] (2.3) Trong đó: Ai : Lượng sẵn sàng chu kỳ i, i > 0 A0 : Lượng sẵn sàng ban đầu OH : Lượng tồn kho ban đầu MPSi : Lượng sản xuất chu kỳ i, i > 0 COi : Lượng đơn hàng chu kỳ i, i > 0 9 Fi : Lượng dự báo chu kỳ i Nếu A < 0: tạo ra các đơn hàng bên ngoài Nếu A > 0 và nhỏ hơn tồn kho an toàn: không ảnh hưởng đến sản xuất Nếu A > 0 và lớn hơn tồn kho an toàn: điều độ lại lịch sản xuất.

Lượng sẵn sàng hẹn đơn ATP là lượng hàng có sẵn sàng cho cam kết cung cấp bên cạnh các đơn đặt hàng hiện tại của khách hàng. Lượng sẵn sàng hẹn đơn được tính bằng cách so sánh sản xuất theo lịch và đơn hàng, được chia thành các loại: Lượng sẵn sàng bình thường và lượng sẵn sàng lùi. ATP (Available to Promise) là lượng hàng sẵn sàng để bán và không được phân bổ cho các đơn đặt hàng hiện tại của khách hàng. Sử dụng ATP có thể giữ số lượng tối thiểu của một mặt hàng cụ thể, giúp tối đa hóa không gian nhà kho và giảm khả năng khách hàng nhìn thấy các mặt hàng là “hàng đặt trước” [6].

ATP thường chia thành hai loại: Lượng sẵn sàng bình thường (rời rạc và tích lũy) và lượng sẵn sàng tính lùi (rời rạc và tích lũy). Lượng sẵn sàng bình thường được tính ở từng chu kỳ: § Nếu MPS = 0 thì ATP = 0 (2.4) § Nếu MPS ≠ 0 thì Chu kỳ đầu: ATP = OH + MPS - SCO (2.5) Chu lỳ tiếp theo: ATP = MPS - SCO (2.6) Trong đó: ATP: Lượng sẵn sàng bình thường rời rạc OH: Tồn kho đầu kỳ SCO: Tổng lượng đơn hàng cho đến chu kỳ có lượng sẵn xuất theo lịch kế tiếp Lượng sẵn sàng bình thường tích lũy là lượng sẵn sàng tích lũy các lượng sẵn sàng rời rạc ở các chu kỳ trước, tuy có tích lũy tồn kho chu kỳ trước nhưng vẫn không sử dụng để hẹn đơn vì bao gồm cả tồn kho có thể đã dành sẵn cho đơn hàng ở tương lai. Lượng sẵn sàng bình thường tích lũy được tính theo công thức sau: ATP = ATPi-1 + ATPssbtrr (2.